不同属性特征基质对早稻秧苗耐低温的影响

【目的】早稻育秧过程中易遭受低温冷害,引起水稻减产。因此,有必要研究不同类型的基质对早稻秧苗耐低温的影响。【方法】以水稻田自然表层土为对照,采用两种代表性基质(无土基质和发酵基质)培育早稻秧苗,在水稻出芽6 d后进行不同低温处理,3 d后测定水稻的基本理化性质指标和基因表达,明确不同基质对早稻秧苗耐低温胁迫的调节作用。【结果】1）无土基质和发酵基质容重均显著低于对照,电导率、通气孔隙、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量显著高于对照;发酵基质育成的秧苗其根长、百株地上部干质量和百株根部干质量均显著高于对照,无土基质和发酵基质育成的秧苗根系和地上部的氮、磷、钾养分含量显著高于对照。2）随着温度的降低,水稻秧苗的生长和养分吸收均受到抑制。低温对发酵基质上生长的秧苗抑制作用较弱,无土基质次之,对照受抑制较强。3）在低温条件下(白天8℃/晚上4℃),无土基质和发酵基质中育成的秧苗丙二醛含量显著低于对照,说明在寒冷条件下的细胞氧化损伤较少。其中,无土基质和发酵基质育成的秧苗超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性,脯氨酸含量和可溶性蛋白含量均高于对照,发酵基质育成的秧苗过氧化物酶活性高于对照,无土基质育成的秧苗谷胱甘肽转移酶活性高于对照。同时,无土基质和发酵基质育成的秧苗OsCold1、OsCOIN、OsP5CS和OsSODB四个基因表达水平均显著高于对照,提高了水稻耐低温能力。【结论】以上结果表明,无土基质和发酵基质通过调控水稻秧苗的生理生化反应和相关基因表达,提高秧苗耐低温胁迫能力。     

不同类型基质对机插水稻秧苗生理特征及产量的影响

为解析基质的类型特征、秧苗生理特性、机插质量和产量间的内在联系,评价育秧基质的适用性与应用广泛性,该研究以营养土为对照,以2种代表性的基质类型(混合基质和轻型无土基质)为研究对象,研究了不同类型育秧基质对水稻秧苗生长特征、大田机插质量、生育期和产量形成的影响。结果表明,轻型无土基质和混合基质容重均显著低于对照,分别比对照低85.19%和74.07%(P0.05),通气孔隙、持水孔隙和养分含量显著高于对照(P0.05),育秧工序简单操作。轻型无土基质和混合基质所育秧苗地上部生长特征与根系生长特征显著优于对照处理(P0.05),根系盘结成块,漏插率分别比对照低4.17%和4.32%,达显著差异水平(P0.05)。轻型无土基质的伤秧率为3.07%,和对照无显著差异,但显著低于混合基质(P0.05)。轻型无土基质和混合基质水稻大田机插后,分蘖发生分别比对照处理早4和2 d,全生育期缩短2 d。轻型无土基质与混合基质处理的水稻库容量分别比对照高14.01%和10.67%;产量分别比对照高5.30%和6.14%,均显著高于对照处理(P0.05)。轻型无土基质与混合基质理化属性优于对照处理,培育秧苗与机插技术兼容性强,利于工厂化育秧基质的开发,其中轻型无土基质是由由作物秸秆加工而成的无土基质,更适宜于基质的生产与应用。     

不同灌溉和施肥模式对水稻产量、氮利用和稻田氮转化特征的影响

【目的】阐明常规淹灌和干湿交替灌溉下,不同施肥模式对水稻关键生育期氮吸收转运、氮素利用率和稻田氮转化特征的影响及其与水稻产量的关系,以期为绿色高效稻田水肥管理提供理论依据。【方法】 2018—2019年连续进行2年,以杂交籼稻中浙优1号为供试材料,设常规淹灌（FI）、干湿交替（AWD）2种灌溉模式以及空白对照（N₀）、常规施氮（PUN₁₀₀）、减氮20%（PUN₈₀）、缓控释复合肥减氮20%+生物炭（CRFN₈₀-BC）和稳定性复合肥减氮20%+生物炭（SFN₈₀-BC）5种施肥模式,对比分析了不同灌溉和施肥模式下水稻产量、氮吸收利用及稻田氮转化特征。【结果】（1）与FI灌溉模式相比,AWD灌溉显著增加了各处理水稻产量（P<0.05）,CRFN₈₀-BC和SFN₈₀-BC处理水稻产量分别达9 721 kg·hm^-2、10 056 kg·hm^-2（2018年）和9 492 kg·hm^-2、9 907 kg·hm^-2（2019年）,且均显著高于PUN₈₀和PUN₁₀₀处理（P<0.05）,这可能与水稻穗粒数、有效穗增加密切相关。（2）与N₀、PUN₁₀₀和PUN₈₀处理相比,AWD灌溉显著提高了抽穗前CRFN₈₀-BC和SFN₈₀-BC处理水稻茎鞘和叶片氮累积量、抽穗至成熟期茎鞘和叶片氮转运量及其氮转运贡献率;同时,显著增加了成熟期0—30 cm剖面稻田可溶性总氮（dissloved total N,DTN）和NO₃^-含量,并有效降低稻田渗滤液中DTN、NH₄⁺和NO₃^-质量浓度。（3）相关分析结果表明,水稻产量与营养生长期叶片和茎鞘氮累积量,抽穗后氮转运量和氮转运贡献率,成熟期水稻氮素利用率和稻田氮有效性显著正相关,表明适宜的水氮管理能协同促进氮素在水稻中的吸收和运转畅通,增加稻田氮素有效性,进而显著提高水稻产量和氮素利用率。【结论】综合2年水稻产量与氮素吸收利用、稻田氮素有效性特征,干湿交替灌溉下生物炭配施缓控释/稳定性复合肥能有效提高水稻高产群体构建、氮吸收转运和氮素利用效率,并降低稻田氮淋溶损失。     

培养条件下秸秆还田对水稻土微生物活性的影响

采用室内培养的方法,以秸秆不还田为对照,通过监测土壤可溶性有机碳(DOC)、矿质氮、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)含量和主要微生物类群数量,研究了水稻秸秆直接还田(SF0)与氯仿熏蒸预处理后还田(SF1)稻田土壤微生物活性变化及其差异。结果表明,与对照相比,经过28 d恒温培养,秸秆还田处理(SF0和SF1)的土壤可溶性有机碳含量显著增加,矿质氮含量显著降低;SF0和SF1处理的土壤微生物量碳、氮含量与对照相比显著增加,而且微生物量氮对秸秆介入的响应更为敏感;与不还田相比,秸秆还田促进了土壤微生物的繁殖,SF0和SF1处理的土壤细菌、真菌和放线菌数量显著增加;SF0处理的土壤DOC含量、细菌和放线菌数量显著高于SF1处理,与秸秆直接还田相比,熏蒸预处理后还田的土壤微生物活性及秸秆腐解程度均显著降低。     

作物模型研究进展

作物模型的研究和应用有利于科研成果的综合集成、作物种植管理决策的现代化和辅助国家决策,是农业研究中的重要工具。一个完整的作物模型一般包括作物生长模块、水分运动模块与氮素迁移转化模块。这三者相互联系,相互影响。本文对上述3个模块的发展历程以及应用比较广泛、综合性比较强的几个模型进行综述,对比各自的优缺点,指出了作物模型今后的发展方向。     

硫化氢提高水稻磷吸收转运的生理和分子机制

【目的】低磷胁迫是限制水稻产量的主要因素之一。水稻淹水条件下产生H2S，然而，H2S作为信号分子是否参与调节水稻响应缺磷胁迫还未可知。【方法】在正常磷和低磷条件下测定水稻H2S含量，揭示H2S在水稻响应缺磷胁迫中的作用。用2 μmol/L H2S前体物质NaHS预处理水稻1 d，然后在加磷和低磷条件下培养6 d，测定水稻体内总磷含量、酸性磷酸酶活性、抗氧化酶活性、木质部汁液磷含量、磷转运子基因表达以及根系构型变化，从而探究H2S参与调节水稻响应缺磷胁迫的生理和分子机制。【结论】低磷胁迫下，水稻根系和地上部H2S含量显著增加。NaHS预处理水稻显著增加低磷条件下水稻体内有效磷和总磷含量，提高根系酸性磷酸酶活性，提高抗氧化酶活性、木质部汁液磷含量和磷转运子基因表达水平，同时还改变水稻根系构型，增加总根长、总根表面积、总根体积和总根尖数，从而促进低磷条件下水稻对外界磷的吸收和转运，最终缓解缺磷胁迫。     

不同调酸剂对水稻育秧基质调酸效果及对秧苗生长的影响

育秧基质合适酸碱度(pH值)不仅有利于水稻正常生长,同时有利于预防水稻病害.因此,研究不同类型调酸剂对育秧基质的调酸效果,以及育秧过程中对水稻生长的影响很有必要.以我们自己研制的发酵基质作为研究对象,分别添加不同浓度的柠檬酸、稀硫酸、硫磺、磷酸二氢铵,测定基质的pH值和电导率(EC值).播种后12 d取样,结果发现:(...     

施氮对稻麦轮作区小麦地上器官干物质及氮素累积运转的影响

为给长江中下游稻麦轮作区小麦的高产栽培提供理论依据,以扬麦10号为材料,设置0、93.75、168.75和243.75 kg/ha四个氮肥处理水平(分别用N0、N1、N2和N3表示),研究了施氮对小麦地上器官干物质及氮素累积运转的影响.结果表明,增施氮肥提高了小麦群体叶面积指数,N3处理与N2处理差别不大,增施氮肥不影响叶面积指数的动态变化规律.干物质量随着施氮量的增加而增大,营养器官转运率以不施氮(N0)处理最大,对籽粒的贡献率以N2处理最大.增加施氮量提高了小麦各个生长时期氮素累积量,N3处理在收获时茎秆中有较高的氮素残留,降低了氮肥利用效率.增施氮肥提高了小麦产量,N2处理与N3处理之间差异不显著.氮肥生理效率以N1最高,氮肥利用效率和农学效率均以N2最高.     

秸秆还田的土壤酶学及微生物学效应研究进展

秸秆还田作为构建生态农业的重要举措,对维持农田土壤肥力,减少化肥施用,提高陆地土壤碳汇能力具有重要作用。土壤酶活性、土壤微生物状况与秸秆还田量、还田模式的相互作用显著影响到秸秆介入农田土壤后的分解转化,深入研究秸秆还田的土壤酶学及微生物学效应,揭示其培肥土壤的生物学机制对实现农田土壤资源的可持续开发与利用具有重要意义。综合分析了土壤酶活性与微生物状况对秸秆介入的响应,探讨了秸秆还田培肥土壤的生物学机制。在此基础上,并对秸秆还田的土壤酶学及微生物学效应研究作了一定展望。     

不同基因型水稻适应低磷和水分胁迫的生理调控特征

[目的]阐明不同磷水平和水分胁迫对不同基因型水稻生长发育、磷吸收利用的影响及其适应性调控机制,以期为进一步挖掘利用抗逆基因选育水稻新品种,提高稻田水磷资源利用效率提供理论依据.[方法]以常规粳稻(Nipponbare,Nip)、籼稻(Kasalath,Kas)和旱稻502(Upland rice,U502)3种不同基因...